Везде

RAS PhysicsРадиотехника и электроника Journal of Communications Technology and Electronics

  • ISSN (Print) 0033-8494
  • ISSN (Online) 3034-5901

Method of auxiliary sources for the problem of subsurface sensing of two-dimensional dielectric bodies by ultra-wideband electromagnetic impulses

You can
PII
10.31857/S0033849424110016-1
DOI
10.31857/S0033849424110016
Publication type
Article
Status
Published
Authors
K. V. Muzalevskiy
  • Affiliation: Kirensky Institute of Physics Federal Research Center KSC SB RAS
Volume/ Edition
Volume 69 / Issue number 11
Pages
1039-1052
Abstract
The modified method of auxiliary source (MMAS) is investigated for solving the diffraction problem of an ultra-wideband (UWB) electromagnetic impulse on a subsurface dielectric cylinder with an arbitrary cross-sectional shape (circular, elliptical, and drop-shaped). A dielectrically homogeneous half-space and a subsurface cylinder were excited by impulse electrical current source. It is shown that the fields calculated in time domain using the MMAS coincide with the results obtained from finite-difference method within a specified accuracy. It has been established that doubling the refractive index (the average value for the host medium and the filled cylinder) necessitates a similar twofold increase in the number discrete source (DS) and collocation points to maintain the accuracy of the solution. In the case of monochromatic excitation, it is shown that when K is reduced from 0.99 to 0.2, and also when the current frequency is increased from 300 MHz to 900 MHz, the mutual number of DS and collocation points must be increased approximately three times to maintain the same solution accuracy.
Keywords
сверхширокополосные электромагнитные импульсы метод дискретных источников функция Грина
Date of publication
16.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
12

References

  1. 1. Kюркчан А. Г., Смирнова Н. И., Клеев А. И. Методы решения задач дифракции, основанные на использовании априорной аналитической информации. М.: Физматлит, 2022.
  2. 2. Bасильев Е. Н. Возбуждение тел вращения. М.: Радио и связь, 1987.
  3. 3. Kупрадзе В. Д. // Успехи матем. наук. 1967. Т. 22. № 2. С. 59.
  4. 4. Eремин Ю. А., Свешников А. Г. Метод дискретных источников в задачах электромагнитной дифракции. М.: Изд-во МГУ, 1992.
  5. 5. Zaridze R. S., Jobava R., Bit-Banik G. et al. // J. Electromagnetic Waves and Appl. 1998. V. 12. № 11. P. 1491.
  6. 6. Anastassiu H. T., Kaklamani D. I., Economou D. P. et al. // IEEE Trans. 2002. V. AP-50. № 1. P. 59.
  7. 7. Leviatan Y., Sheaffer G. S. // IEEE Trans. 1987. V. MTT-35. № 1. P. 48.
  8. 8. Mastorakis E., Papakanellos P. J., Anastassiu H. T. et al. // Mathematics. 2022. V. 10. № 17. Article No. 3211.
  9. 9. Беличенко В. П., Гошин Г. Г., Дмитриенко А. Г. и др. Математические методы в граничных задачах электродинамики. Томск: Изд-во Том. ун-та. 1990.
  10. 10. Tavzarashvili K., Bijamov A., Zaridze R. et al. // Proc. Intern. Conf. Mathematical Methods in Electromagnetic Theory (Cat. No.00EX413), Kharkov, 2000. V. 2. P. 679.
  11. 11. Shubitidze F., Anastassiu H. T., Kaklamani D. I. // IEEE Trans. 2004. V. AP-52. № 1. P. 302.
  12. 12. Bouzidi A., Aguili T. // Progress in Electromagnetics Research, B. 2014. V. 61. P. 121.
  13. 13. Eремин Ю. А., Свешников А. Г. // Ж. вычисл. матем. и матем. физики. 2021. T. 61. № 4. C. 580.
  14. 14. Eрeмин Ю. А., Свешников А. Г. // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 2007. Т. 47. № 2. С. 269.
  15. 15. Апельцин В. Ф., Кюркчан А. Г. Аналитические свойства волновых полей. М.: Изд-во МГУ. 1990.
  16. 16. Kюркчан А. Г., Стернин Б. Ю., Шаталов В. Е. // Успехи физ. наук. 1996. Т. 166. № 12. С. 1285.
  17. 17. Kюркчан А. Г., Минаев С. А., Соловейчик А. Л. // РЭ. 2001. Т. 46. № 6. С. 666.
  18. 18. Анютин А. П., Кюркчан А. Г., Минаев С. А. // РЭ. 2002. Т. 47. № 8. С. 955.
  19. 19. Kyurkchan A. G., Smirnova N. I. Mathematical Modeling in Diffraction Theory (Ch. 1). Elsevier. 2016. P. 1.
  20. 20. Негорожина Е. С. Моделирование характеристик рассеяния идеально проводящих и импедансных тел на основе метода вспомогательных токов. Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 2015. 112 с.
  21. 21. Shubitidze F., O’Neill K., Haider S. A. et al. // IEEE Trans. 2002. V. GRS-40. № 4. P. 928.
  22. 22. Iatropoulos V. G., Anastasiadou M. T., Anastassiu H. T. // Appl. Sci. 2020. V. 10. № 7: Article No. 2309.
  23. 23. Kouroumplakis M. Method of Auxiliary Sources in Electromagnetic Problems of Scattering, Mode Analysis, and Shielding: Theory and Applications: Doctoral thesis. Athens: National Technical Univ., 2022. 111 p.
  24. 24. Bайнштейн Л. А. Электромагнитные волны. М.: Сов. радио, 1957.
  25. 25. Eremin Y. A., Fikioris G., Tsitsas N. L. et al. // J. Comp. Appl. Mathem. 2021. V. 386. № 113231. P. 1.
  26. 26. Eremin Y. A., Tsitsas N. L., Kouroublakis M. et al. // J. Comp. Appl. Mathem. 2023. V. 417. № 114556. P. 1.
  27. 27. Музалевский К. В. // Тез. док. 31-й науч. конф. студентов, аспирантов. Барнаул: АлтГУ, 2004. С. 34.
  28. 28. Kомаров С. А., Музалевский К. В. // Изв. Алтайск. гос. ун-та. 2005. Т. 35. № 1. С. 113.
  29. 29. Komarov S. A., Mironov V. L., Muzalevsky K. V. // Proc. IEEE Intern. Geosci. Remote Sensing Symp. (IGARSS’05). Seoul, Korea, 2005. V. 7. P. 4600.
  30. 30. Малакшинов Н. П., Скобелев С. П. // Радиотехника. 2007. № 10. С. 75.
  31. 31. Эпов М. И., Миронов В. Л., Музалевский К. В. Сверхширокополосное электромагнитное зондирование нефтегазового коллектора. Новосибирск, 2011.
  32. 32. Jobava R., Zaridze R., Karkashadze D. et al. // Proc. Trans Black Sea Region Symp. on Appl. Electromagnetism. 1996, Metsovo, P. DISC_4.
  33. 33. Bit-Babik G.G., Jobava R. G., Zaridze R. S. et al. // Proc. III Intern. Seminar/Workshop on Direct and Inverse Problems of Electromagnetic and Acoustic Wave Theory. (IEEE Cat. No.98EX163). 1998. Tbilisi. P. 11.
  34. 34. Tabatadze V., Drobakhin O., Karaçuha K. // J. Electrical Engineering. 2023. V. 74. № 3. P. 188.
  35. 35. Марков Г. Т., Петров Б. М., Грудинская Г. П. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Сов. радио, 1979.
  36. 36. Марков Г. Т., Чаплин А. Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.; Л.: Энергия, 1967.
  37. 37. Зоммерфельд А. Дифференциальные уравнения в частных производных физики. М.: Изд-во иностр. лит., 1950.
  38. 38. Бронштйн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике. М.: Наука, 1964.
  39. 39. Lawrence J. D. A Catalog of Special Plane Curves. New York: Dover, 1972.
  40. 40. Bоеводин В. В. Вычислительные основы линейной алгебры. М.: Наука, 1977.
  41. 41. Арушанян О. Б., Волченскова Н. И. // Вычислительные методы и программирование. 2002. Т. 3. № 4. С. 1.
  42. 42. Березин И. С., Жидков Н. П. Методы вычислений. М.: Физматлит, 1959. Т. 2.
  43. 43. Yee K. S. // IEEE Trans. 1966. V. AP-14. № 3. P. 302.
  44. 44. Ulaby F. T., Long D. G. Blackwell W. et al. Microwave Radar and Radiometric Remote Sensing. Ann Arbor: Univ. Michigan Press, 2014.
  45. 45. Mironov V. L., Karavayskiy A. Y., Lukin Y. I., Molostov I. P. // Int. J. Remote Sensing. 2020. V. 41. № 10. P. 3845.
  46. 46. Бреховских Л. М. Волны в слоистых средах. М.: Изд-во АН СССР. 1957.
  47. 47. Boix R. R., Mesa F., Medina F. // IEEE Trans. 2007. V. MTT-55. № 2. P. 268.
  48. 48. He X., Gong S., Liu Q. // Microwave and Optical Technol. Lett. 2005. V. 45. № 1. P. 85.
  49. 49. Lambot S., Slob E., Vereecken H. // Geophys. Research Lett. 2007. V. 34. № L21405. P. 1.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library